Архитектура встроенных систем: изучение архитектурных концепций, прагматичных шаблонов проектирования и лучших практик для создания надежных систем на русском

Изучите разработку встраиваемых систем с помощью практических шаблонов проектирования, основных рабочих процессов и методов обеспечения безопасности памяти для создания безопасных, надежных и энергоэффективных устройств.

Основные характеристики

• Решайте реальные задачи в области разработки встроенных систем, от запуска до распределенных IoT-систем.
• Примените методы управления памятью, интеграции периферийных устройств и оптимизации энергопотребления.
• Создавайте надежные, безопасные и масштабируемые решения, используя практические рекомендации по RTOS и планированию задач.

Описание книги

Встроенные системы — это автономные устройства, предназначенные для выполнения определённой задачи. Мы сталкиваемся с множеством областей применения встроенных систем в таких отраслях, как автомобилестроение, телекоммуникации, здравоохранение и бытовая электроника, и это лишь некоторые из них.

Курс «Архитектура встроенных систем» начинается с общего обзора разработки встроенных систем и того, чем она отличается от других систем, с которыми вы, возможно, знакомы. Сначала вас познакомят с настройкой оптимальной среды разработки, а затем — с программными инструментами и методологиями для улучшения рабочего процесса. Вы изучите механизмы загрузки и стратегии управления памятью, характерные для встроенных систем реального времени. Анализируя программный интерфейс эталонного микроконтроллера, вы рассмотрите реализацию функций и драйверов устройств. Далее вы узнаете о методах снижения энергопотребления. Затем вас познакомят с технологиями, протоколами и аспектами безопасности, связанными с интеграцией системы в решения для Интернета вещей (IoT).

К концу книги вы изучите различные аспекты встроенной архитектуры, включая синхронизацию задач в многопоточной среде, а также модели безопасности, используемые в современных операционных системах реального времени.

Что вы узнаете

• Примите участие в этапе проектирования и определения характеристик встроенного продукта.
• Освойте написание кода для микроконтроллеров ARM Cortex-M.
• Создайте лабораторию для разработки встроенных систем и оптимизируйте рабочий процесс.
• Напишите код, безопасный с точки зрения использования памяти.
• Разберитесь в архитектуре коммуникационных интерфейсов.
• Разберитесь в шаблонах проектирования и разработки подключенных и распределенных устройств в сфере Интернета вещей.
• Освойте шаблоны параллельного выполнения многозадачных операций и операционные системы реального времени.

Для кого предназначена эта книга?

Эта книга предназначена для разработчиков и проектировщиков программного обеспечения, стремящихся получить практическое представление о встроенном программировании, а также для начинающих инженеров-программистов, желающих углубить свои знания об архитектуре, рабочих процессах и проектировании реальных систем. Читатели, интересующиеся STM32, управлением памятью и питанием, операционными системами реального времени и решениями для Интернета вещей, получат наибольшую пользу от этого всеобъемлющего руководства.

Оглавление

1. Встроенные системы: прагматический подход
2. Оптимизация рабочей среды и рабочего процесса
3. Архитектурные модели
4. Процедура загрузки
5. Управление памятью
6. Периферийные устройства общего назначения
7. Локальные интерфейсы шины связи
8. Управление энергопотреблением и экономия энергии
9. Распределенные системы и архитектура Интернета вещей
10. Параллельное выполнение задач и планирование
11. Операционные системы реального времени